美研发出特殊混凝土层高效低成本储热系统
发布者：本网记者Jason | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 8217查看 | 2012-11-10 11:48:00
CSPPLAZA光热发电网报道：储热技术的应用使光热发电更具竞争力，目前的储热方式应用最多的当属熔盐，采用熔盐储热虽然效果不错，但成本依然较高，为更大程度上降低光热发电的成本，我们需要找到更好的储热解决方案。
美国阿肯色州州立大学的工程研发人员日前宣布开发出了新型的光热电站储热系统，其声称这种储热系统集成于光热电站将可以大大增加年发电量，显著降低发电成本。
该项目是在美国能源部2008年Sunshot计划“先进传热介质和创新型储热系统概念设计”的项目支持下完成的，项目获得了77万美元的研发资金支持。
据悉，采用岩石进行储热是目前已知的成本最低廉的储热方式，但由于其棘轮效应，其热量的循环存储释放容易对储热罐体造成较大压力，重则导致储热罐体损坏。阿肯色州州立大学土木工程系教授Panneer Selvam表示，“岩石储热这种最传统的存储太阳热能的方法有助于Sunshot计划太阳能热发电成本目标的实现，但这种方式的缺陷在于采用传统的方式把岩石堆积进储热罐中，其受热膨胀后将对罐体产生过大压力，恐将引发罐体破裂的灾难性后果。”
作为岩石储热的一种替代性的创新解决方案，Selvam教授和其博士生Matt Strasser共同设计了一种结构性的“变温层”储热系统，这种系统采用平行的混凝土板代替一般的岩石，混凝土板由特殊的混合混凝土组成，这种混凝土是土木工程系副教授Micah Hale研发的，这种混合混凝土可维持的温度在600摄氏度（1112华氏度）以上。
研究模拟结果显示,利用这种混凝土板进行热存储的效率是93.9%,高于美国能源部的目标。测试结果也表明，混凝土层传热不会对材料造成损害。更为重要的是，这种储热系统的成本仅仅为0.78美元/kwh,这远远低于美国能源部提出的储热成本目标——降低至15美元/kwh。
Selvam教授说：“我们的工作表明，这种特殊的混凝土是填充床变温层储热系统应用最合适的材料，也是最高效的。混凝土层的最大优点在于生产工艺相当简单，成本十分低廉，原材料也随处可见，同时其拥有特殊的储热能力，并且不会导致储热罐的损坏。这将有效增加光热电站的产能，降低光热发电成本。”
注1：如对此种储热技术感兴趣，请联系Panneer Selvam教授，他的电子邮箱为rps@uark.edu。
注2：机械力学中的棘轮效应：材料受力拉伸，如果拉力大于两倍的屈服极限时（假设不会断裂），材料的变形由初始弹性变形到沿着屈服极限力的水平线方向塑性变形。外力卸载后，材料由弹性变形缩短，弹性缩短所减少的应力最大是两倍的屈服极限，所以到材料不再弹性缩短时，材料中尚有残余应力，此时材料将以塑性变形缩短。这样应力重复加载、卸载，则使每次伸长的量大于缩短的量，这就是材料中的棘轮效应。
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wznyzn
我有一个槽式二次聚光的新技术，好几年了，可在一次聚光的基础上使聚光比再提高2.6～3倍（软件模拟的），温度可从目前的400度提高到900度左右，但只要满足超临界汽轮机的630就够了。有意使用者请联系我Tel:15117770994 邮箱：wznyzn@163.com QQ815046798 注；10ＭＷ级以下的热电厂勿扰
2013-05-07 00:25:14
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